A napfűtés a leginkább környezetbarát módszer a magánház fűtésére. Jól alkalmazható a FÁK-országok közép- és déli régióinak lakói számára, ahol a föld felszíne megfelelő mennyiségű sugárzást kap. A napfűtés otthoni fűtéshez hozzájárulhat a beltéri helymegtakarításhoz.
A napfűtés előnyei és hátrányai
Ez a fajta energia környezetbarát, használata mindenki számára elérhető, és nem jár együtt káros vegyületek környezetbe történő kibocsátásával. A szolárfűtési rendszerek hatalmas használata egy magánházban elősegíti a helyiség fűtésére felhasznált természeti erőforrások megőrzését: a szenet, a fát és a gázüzemanyagot. A napenergiával működő fűtőszerkezetek használata teljesen biztonságos a lakók és a külső környezet számára. Ugyanez nem mondható el a hagyományos tüzelőanyag-típusokról - a füstnek nincs túl kedvező hatása a légkörre, többek között könnyezést és kényelmetlenséget okozhat.
A hely hasznos megtakarítása érdekében telepítheti a rendszert a tetőre. Az ilyen kollektorok rögzítése szintén segít minimalizálni a helyiség fűtési eszközeinek költségeit. További előny, hogy az otthoni napelemek működés közben nem bocsátanak ki zajt.
Hátránya, hogy nem minden területen vannak olyan éghajlati viszonyok, amelyek alkalmasak a napenergia egész éves felhasználására további fűtési eszközök nélkül. Oroszország legtöbb régiójában, télen, párhuzamos fűtőberendezéseket kell használni, amelyek áramellátással működnek, vagy más hasonló célú eszközöket. Előfordul, hogy a naprendszert csak a megfelelő megvilágítással jellemezhető évszakokban működtetik, sötét időszakokban más hőtermelőket használnak.
A napkollektorok jellemzői
A kollektorok a napenergia-ellátás tekintetében különböznek a fűtési rendszerek egyéb típusaitól. Ennek eredményeként éjszaka a hő felhalmozódása a létesítményben leáll, ugyanakkor folytatódik a nappal felgyülemlett visszatérés a lakás levegőjébe. A rendszer hatékonyságát a nappali órák hossza határozza meg. A meleg évszakban és a déli szélességeken az ilyen típusú fűtés használata mutatja a legjobb eredményt. A legkevésbé produktív decemberben, a nap legsötétebb időszakában. Ennek oka a rövid nappali idő és a sugarak beesési szöge. A naprendszer hozzájárulása a lakás teljes hőellátásához való számításakor figyelembe kell venni, hogy hatékonysága egész évben változik. A téli fűtéshez a legtöbb régióban elektromos készülékekre, kályhára vagy kazánra van szükség.
Nagy jelentőségű a ház kiszolgálásához szükséges kollektorelemek területének és a kiválasztott beépítési szögnek a helyes kiszámítása. Célszerű az eszközöket úgy elhelyezni, hogy a dőlésszög megegyezzen a település földrajzi szélességével, ahol a lakás található. A nap energiáját azok a gyűjtők szívják fel a legjobban, akiknek munkasíkja merőleges a beeső sugarakhoz. Ha lehetséges, az elemeket dél felé helyezzük.Fontos biztosítani, hogy az épületek vagy fák által árnyék ne essen a felszínre.
Annak érdekében, hogy a téli munka hatékonysága magasabb legyen, az elemek dőlésszögének valamivel nagyobbnak kell lennie. Nyáron viszont a termelékenység valamivel alacsonyabb lesz, de ez nem befolyásolhatja negatívan a háztulajdonosok életminőségét.
Fűtési rendszer elemei
A napelemes elemeknek több típusa létezik, de a rajtuk alapuló legtöbb fűtési rendszer felépítésének elve azonos. Néha további összetevőket lehet hozzáadni a konfigurációhoz.
Alapvető telepítési elemek:
- vákuumkollektoros készülékek;
- a rendszer irányításáért felelős adatkezelő;
- akkumulátortartály fűtött vízhez;
- a hűtőfolyadékot az akkumulátortól az akkumulátorig tartó szivattyú;
- TEN, elektromos hálózatról táplálva.
Fűtőelem helyett egy másik részlet működhet közelebb. Néha egy ilyen fűtési rendszert meleg padlóval kombinálnak.
A napkollektorok típusai
A kollektorelemek többféle eszközváltozatban kaphatók. Vannak olyan modellek, amelyeket csak fűtési célokra terveztek, és emellett vízmelegítésre is.
Tervezés és megjelenés szerint
A gyűjtőberendezések nyitott (védtelen csövekkel) és zárt állapotban kaphatók - házba zárt aktív alkatrészekkel, amelyek különböző kialakításúak lehetnek, például lapítottak vagy gömb alakúak. A legolcsóbb és legtartósabb a lapos zárt modellek. Testük alumíniumból készül, belül rézcsöveket helyeznek el. Szerpentin vagy párhuzamos sorokban szerelhetők fel. Gáz, víz vagy nem fagyasztó folyadék keringhet rajtuk, hőhordozóként működve. A test tetején üveg és propilén-glikol rétegekből álló bevonat található. Az ilyen modellek egész évben működhetnek, a vizet 30-40 fokkal magasabb hőmérsékletre melegítik, mint a levegő. De jelentős hátrányuk van: ha a kollektor meghibásodik, a teljes hőelnyelő rendszer meghibásodik.
A legerősebbek a vákuumtermékek. Hőelnyelővel töltött rézcsöveket is tartalmaznak, sorokkal bélelve. Minden ilyen elemet üvegkúpba helyezünk. A falak közötti vákuumtér vezető anyagként és hőszigetelőként működik. Ennek a kialakításnak a gyenge pontja az üreges üveg elemek törékenysége. Másrészt meghibásodás esetén elegendő a sérült csöveket közvetlenül kicserélni.
Ha a naprendszer hozzájárulása télen fontos, akkor jobb, ha vákuumkollektorokat csatlakoztat. Hosszabb ideig visszatartják a hőt, és magasabb hőmérsékletre melegítik a gázokat és folyadékokat. A szerkezetet közvetlenül a ház tetején lehet összeszerelni. A csőszerű forma lehetővé teszi a hő gyűjtését a nappali órákban anélkül, hogy további mechanizmusokat csatlakoztatna, amelyek követik a nap mozgását.
A munka elve szerint
Ez a kritérium a gyűjtő elemeket az autonómia szempontjából írja le. Egyes típusoknak nincs szükségük áramra. Ez jó választás nyaralóhoz vagy egy bizonyos szezonban történő használatra. A kényszerkeringési mechanizmussal rendelkező készülékeket használat előtt csatlakoztatni kell a hálózatra. A szivattyúmechanizmus nyomása miatt működnek.
Szezonalitás
Egyes fogyasztók inkább csak a melegebb hónapokban kötik össze a napelemeket. A szigorúan erre a működési formára tervezett kollektorokban a víz hűtőfolyadékként működik. Nulla alatti hőmérsékleten jéggé válik, ezért a hideg idő beköszöntével az ilyen berendezéseket szétszerelik. Más modellek egész évben használhatók. A meleg évszakban képesek a fogyasztót forró vízzel ellátni, a hideg évszakban pedig egy bizonyos szinten tartják a levegő hőmérsékletét.
Gyűjtő készítése saját kezűleg
Kész készlet vásárlásakor a napelem csatlakozási rajzát általában a kísérő dokumentáció tartalmazza. De egyes lakosok inkább házi készítésű gyűjtőt szerelnek össze otthon. Hulladékanyagokból egyszerű egység készül, egy elavult vagy törött hűtőszekrényből eltávolított szerpentinszerkezettel.
Gyűjtő készítéséhez elő kell készíteni:
- fólia és üveglap;
- tekercs a hűtőszekrényből (lehetőség van az összekötő bilincsek leszerelésére is és új egységben történő felhasználásra);
- rack elemek keret létrehozásához;
- cellux;
- rögzítőelemek - csavarok és csavarok;
- gumiszőnyeg;
- folyadéktartály;
- ellátó és leeresztő csövek.
A tekercset először megmossuk a szennyeződéstől, a portól és a freon nyomaitól, majd szárazra töröljük. A léceket úgy vágják le, hogy illeszkedjenek a kígyószerkezet méreteihez, így az belőlük szerelt keretbe illeszkedik. Ezután össze kell kötni a síneket egymással. A gumiszőnyegnek meg kell egyeznie a keret méreteivel. Ha szükséges, vágja le a felesleget. A sínek összekapcsolása során kis lyukakat kell kialakítani a falakban, hogy a tekercscsövek oda tudnak haladni, ha el kell távolítani őket.
A szőnyeget felül fóliaréteg borítja. Ha kis méretű vágásokat kell használnia a bevonathoz, azokat szalaggal kötik össze. Ezután az állvány és a fogaskerék szerkezetét lefektetik, majd ezek után - a tekercset, amelyet bilincsekkel rögzítenek. Ez utóbbit az ellenkező oldalon csavarokkal kell rögzíteni. A sínek szegezésére is használják, hogy a konfiguráció merevebb legyen.
Ha hézagok vannak a lécek és a fólia között, akkor állítólag szalaggal vannak lezárva. Ez biztosítja a minimális hőveszteséget és növeli a kész telepítés hatékonyságát. Amikor az egység készen áll, üvegborítót helyeznek rá. Ezután ragasztóval ragasztják a termék teljes kerületén.
Annak érdekében, hogy a kollektor a lehető legszorosabb legyen, az üveget csavarokkal erősítik. Emellett megbízhatóbbá teszi a készüléket. Ezt követően a kapott elem megerősíthető a tartószerkezeten.
Hogyan működik a rendszer
A nap energiájának a lehető leghatékonyabb felhasználása érdekében különböző módon cselekedhet. Az első elve a kollektorelemek napsugarak általi közvetlen melegítésén alapul. A hőt felhalmozva a készülékek átadják azt a folyékony hőhordozónak, amely a fűtési és melegvíz-ellátási körökben található. Erőforrás felhasználható mindkét célra, vagy csak egyre. A második módszer hatása a napelemek fűtőrendszerbe történő bevezetésén alapul, a felhalmozódott energiát villamos energiává alakítva, amelyet aztán továbbít a fogyasztónak.
Tekercsből készült eszköz használatakor napsütéses időben akár 60-65 fokos vizet is felmelegíthet. Ugyanakkor a rendszer autonóm, a hűtőfolyadék természetesen kering benne, és a háztulajdonosoknak ritkán kell beavatkozniuk a munkájába. A mozgási ciklus így néz ki: a fűtött folyadék kevésbé sűrűvé válik, emiatt felfelé rohan - egy előkészített edénybe (például tartályba). A kollektor alsó területére sűrű hideg vizet vezetnek. A tartály mellett a rendszer telepítéséhez több csőre van szükség. Fűtött vizet juttatnak és ürítenek rajtuk keresztül, és hideg víz jut a kollektorba. Szüksége van 4 szelepre is: leeresztő, elzáró, utántöltő, nyomáscsökkentő a rendszerben.
Célszerű a vízgyűjtőket télen szétszerelni, mivel ez a hűtőfolyadék hajlamos megfagyni, ami használhatatlanná teszi a működést. Az egész éves használatra tervezett modellek rendszeresen megtisztítják a makacs havat.Ez utóbbi hajlamos visszaverni a napsugarakat, ami komolyan csökkenti a kollektor hatékonyságát.
A napenergia-fűtési rendszerek nemcsak a déli régiókban, hanem a mérsékelt éghajlatú területeken is csatlakoztathatók. A felhőkön át érkező ultraibolya fény még a hideg évszakokban kevés napsütéses nap mellett is képes legalább részben felmelegíteni az otthont. Ebben az esetben nem lehet nélkülözni további fűtőberendezéseket, de a munka környezetbarát jellege és a szabad energiaforrás miatt ezek a berendezések kiváló választás a magánházak számára.
